充電管理電路及充電器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種充電管理電路及充電器。所述充電管理電路包括依次連接的充電控制電路和狀態(tài)判斷電路，還包括用于驅(qū)動(dòng)外接指示器件的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括切換開關(guān)單元和一個(gè)驅(qū)動(dòng)開關(guān)，所述切換開關(guān)單元的切換控制端與所述狀態(tài)判斷電路相連接并接收所述狀態(tài)判斷電路的狀態(tài)信號(hào)，所述切換開關(guān)單元具有至少三個(gè)用于接入不同的狀態(tài)表示信號(hào)的輸入端，所述切換開關(guān)單元的輸出端連接在所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接所述外接指示器件。所述充電器包括一個(gè)發(fā)光二極管，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接并驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光二極管。本實(shí)用新型僅使用一個(gè)發(fā)光二極管來對(duì)充電器狀態(tài)進(jìn)行表示，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)成本更低，且系統(tǒng)更易小型化的目的。
【專利說明】充電管理電路及充電器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及一種充電管理電路及充電器。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的充電器采用兩燈方式顯示充電狀態(tài)。如圖1所示，充電管理電路Ul通過VBAT端向電池BAT充電，通過L1、L2端分別驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LEDl、LED2，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前的充電狀態(tài)的顯示。在所述充電管理電路Ul的內(nèi)部，通常兩個(gè)開漏連接方式的NMOS開關(guān)，來分別連接所述發(fā)光二極管LEDl和LED2(圖中未標(biāo)示)，并以下拉的方式驅(qū)動(dòng)各發(fā)光二極管，在所述充電管理電路Ul的外部分別通過電阻Rl和R2來設(shè)定發(fā)光二極管LEDl和LED2的電流，從而設(shè)置兩發(fā)光二極管的亮度。
[0003]在充電器整個(gè)工作過程中，可以利用上述兩個(gè)發(fā)光二極管能夠區(qū)別三種狀態(tài)，分別為:
[0004](I)當(dāng)充電器未接入時(shí)，或者VBAT端短路時(shí)，與LI端連接的內(nèi)部NMOS開關(guān)為斷路狀態(tài)，與L2端連接的內(nèi)部NMOS開關(guān)也為斷路狀態(tài)，兩個(gè)發(fā)光二極管LEDl和LED2都處于熄滅狀態(tài)。
[0005](2)當(dāng)充電器接入時(shí)，且電池BAT處于充電狀態(tài)時(shí)，其中第一個(gè)發(fā)光二極管被點(diǎn)亮發(fā)光(例如LEDl為發(fā)紅光的發(fā)光二極管，此時(shí)，與LI端連接的內(nèi)部NMOS開關(guān)為導(dǎo)通狀態(tài)，LEDl為發(fā)光狀態(tài))，第二個(gè)發(fā)光二極管為熄滅狀態(tài)(例如為LED2為發(fā)綠光的發(fā)光二極管，與L2端連接的內(nèi)部NMOS開關(guān)仍為斷路狀態(tài)，LED2仍為熄滅狀態(tài))。
[0006](3)當(dāng)充電器接入時(shí)，且電池處于已充滿狀態(tài)時(shí)，其中第一個(gè)發(fā)光二極管熄滅(例如為LEDl為發(fā)紅光的發(fā)光二極管，此時(shí)，與LI端連接的內(nèi)部NMOS開關(guān)為斷路狀態(tài)，LEDl為熄滅狀態(tài))，第二個(gè)發(fā)光二極管被點(diǎn)亮(例如為LED2為發(fā)綠光的發(fā)光二極管，與L2端連接的內(nèi)部NMOS開關(guān)為導(dǎo)通狀態(tài)，LED2為發(fā)光狀態(tài))。
[0007]根據(jù)上述描述可知，如果采用兩個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管來標(biāo)示不同的充電狀態(tài)，勢(shì)必要配置對(duì)應(yīng)數(shù)量的NMOS開關(guān)，這無疑帶來了較高的成本，且每個(gè)發(fā)光二極管的都需要占用特定的體積或面積，使得充電器的整體外型設(shè)計(jì)難以壓縮。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn)，提供了一種充電管理電路及充電器，能夠僅使用一個(gè)外接指示器件即可實(shí)現(xiàn)充電狀態(tài)的指示。
[0009]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種充電管理電路，包括依次連接的用于控制產(chǎn)生充電電流的充電控制電路和用于判斷當(dāng)前充電狀態(tài)的狀態(tài)判斷電路，還包括用于驅(qū)動(dòng)外接指示器件的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括切換開關(guān)單元和一個(gè)驅(qū)動(dòng)開關(guān)，所述切換開關(guān)單元的切換控制端與所述狀態(tài)判斷電路相連接，所述切換開關(guān)單元的輸入端用于接入至少三種不同的狀態(tài)表示信號(hào)，所述切換開關(guān)單元的輸出端連接在所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接所述外接指示器件，所述切換開關(guān)單元根據(jù)從所述狀態(tài)判斷電路接收到的狀態(tài)信號(hào)，將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)表示信號(hào)接通到所述切換開關(guān)單元的輸出端，進(jìn)而使所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0010]所述切換開關(guān)單元可包括與所述輸入端數(shù)量相應(yīng)的切換開關(guān)，所述狀態(tài)判斷電路具有與所述切換單元輸入端數(shù)量相應(yīng)的狀態(tài)端，所述切換開關(guān)單元的輸入端作為各切換開關(guān)的輸入端，分別于所述狀態(tài)判斷電路的各狀態(tài)端對(duì)應(yīng)連接，所述各切換開關(guān)根據(jù)從所述狀態(tài)判斷電路接收到的狀態(tài)信號(hào)，對(duì)應(yīng)的接通其中的一個(gè)切換開關(guān)，將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)表示信號(hào)接通到所述切換開關(guān)單元的輸出端。
[0011]所述狀態(tài)表示信號(hào)可為高電平信號(hào)、低電平信號(hào)、一種或多種頻率的方波信號(hào)、一種或多種頻率的三角波信號(hào)中的至少三種。
[0012]在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述低電平信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)截止；
[0013]在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述高電平信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)導(dǎo)通；
[0014]在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述方波信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)以相應(yīng)的頻率在導(dǎo)通和截止之間切換；
[0015]在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述三角波信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)以相應(yīng)的頻率提供逐漸變大和逐漸變小的交替變化電流。
[0016]所述驅(qū)動(dòng)電路中還可包括用于輸出所述狀態(tài)表示信號(hào)的振蕩器，所述振蕩器輸出包括一種或多種頻率的方波信號(hào)，或/和一種或多種頻率的三角波信號(hào)。
[0017]所述驅(qū)動(dòng)電路中的驅(qū)動(dòng)開關(guān)可為NMOS開關(guān)，所述NMOS開關(guān)的柵極作為所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端，所述NMOS開關(guān)的漏極作為所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端，所述NMOS開關(guān)的源極經(jīng)過一個(gè)反饋電阻接地，所述振蕩器的其中一個(gè)輸出端連接在一個(gè)運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端，所述運(yùn)算放大器的另一輸入端連接在所述NMOS開關(guān)的源極和所述反饋電阻之間，所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述切換開關(guān)單元的輸入端相連。
[0018]所述充電控制電路的充電端和采樣信號(hào)端可分別與所述狀態(tài)判斷電路的充電端和采樣信號(hào)端相連接；
[0019]所述狀態(tài)判斷電路可包括第一狀態(tài)判斷單元、第二狀態(tài)判斷單元和第三狀態(tài)判斷單元，所述第一狀態(tài)判斷單元包括第一電壓比較器、電流比較器和與門，所述電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接充電端和與第一參考電壓端，所述電流比較器的正負(fù)輸入端分別連接參考電流端和所述采樣信號(hào)端，所述第一電壓比較器和電流比較器的輸出端分別與所述與門的兩輸入端相連，所述與門的輸出端為第一狀態(tài)判斷單元的輸出端；所述第二狀態(tài)判斷單元包括第二電壓比較器，所述第二電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接第二參考電壓端和所述充電端，所述第二電壓比較器的輸出端為所述第二狀態(tài)判斷單元的輸出端；所述第三狀態(tài)判斷單元包括一個(gè)或非門，所述或非門的兩輸入端分別連接所述第一狀態(tài)判斷單元和第二狀態(tài)判斷單元的輸出端，所述或非門的輸出端為所述第三狀態(tài)判斷單元的輸出端。
[0020]所述狀態(tài)判斷單元可包括第四狀態(tài)判斷單元，所述第四狀態(tài)判斷單元包括第三電壓比較器和一個(gè)計(jì)時(shí)器，所述第三電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接電源輸入端和第三參考電壓端，輸出端連接所述計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘端，所述第一狀態(tài)判斷單元的輸出端連接所述計(jì)時(shí)器的復(fù)位端，所述計(jì)時(shí)器的輸出端為所述第四狀態(tài)判斷單元的輸出端。
[0021]所述狀態(tài)判斷單元可包括第五狀態(tài)判斷單元，包括第三電壓比較器和一個(gè)反相器，所述第三電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接電源輸入端和第三參考電壓端，輸出端連接所述反相器的的輸入端，所述反相器的輸出端為第五狀態(tài)判斷單元的輸出端。
[0022]一種具有上述任一項(xiàng)所述充電管理電路的充電器，包括一個(gè)發(fā)光二極管，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接并驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光二極管。
[0023]所述發(fā)光二極管還可連接有一個(gè)上拉電阻。
[0024]本實(shí)用新型中，所述驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)所述狀況判斷電路獲得的充電器的工作狀態(tài)，并利用切換開關(guān)單元將狀態(tài)表示信號(hào)接入驅(qū)動(dòng)開關(guān)，使所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)工作在不同工作狀態(tài)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)外接指示器件實(shí)現(xiàn)不同的發(fā)光方式，因此實(shí)現(xiàn)了僅使用一個(gè)外接指示器件來對(duì)充電器狀態(tài)進(jìn)行表示，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)成本更低，且系統(tǒng)更易小型化的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中充電器的電路原理圖；
[0026]圖2為本實(shí)用新型中的充電管理電路的電路原理圖；
[0027]圖3為圖2中狀態(tài)判斷電路的電路原理圖；
[0028]圖4為圖2中驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；
[0029]圖5為具有圖2中充電管理電路的充電器的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的方案和原理進(jìn)行說明，以助于理解本實(shí)用新型的內(nèi)容。
[0031]如圖2中所示，為本實(shí)用新型中充電管理電路的一種優(yōu)選實(shí)施例的電路原理圖，包括其中包括依次連接的充電控制電路U21、狀態(tài)判斷電路U22和驅(qū)動(dòng)電路U23。所述充電控制電路U21產(chǎn)生從電源輸入端VCHG流向充電端VBAT，用于對(duì)電池進(jìn)行充電的電流，即所述充電端VBAT連接被充電的電池，所述充電端VBAT可以產(chǎn)生包括預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電三種模式，同時(shí)在采樣信號(hào)端Isen輸出充電電流的采樣信號(hào)，輸出至狀態(tài)判斷電路。所述充電控制電路U21可采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，此處不再展開描述。所述狀態(tài)判斷電路U22的充電端VBAT和采樣信號(hào)端Isen分別與所述充電控制電路U21的充電端VBAT和采樣信號(hào)端Isen對(duì)應(yīng)連接。所述狀態(tài)判斷電路U22具有五個(gè)狀態(tài)端，分別為A端、B端、C端、D端和E端，且分別于所述驅(qū)動(dòng)電路U23的五個(gè)狀態(tài)端A端、B端、C端、D端和E端對(duì)應(yīng)連接，所述驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路U23的輸出端L3端，用于連接并驅(qū)動(dòng)外接的發(fā)光二極管。
[0032]如圖3中所示，為圖2中所述狀態(tài)判斷電路U22的電路原理圖，所述狀態(tài)判斷電路根據(jù)電源輸入端VCHG的電壓、充電端VBAT的電壓和采樣信號(hào)端Isen的充電電流來判斷充電器的工作狀態(tài)。所述狀態(tài)判斷電路包括:
[0033](I)第一狀態(tài)判斷單元，包括電壓比較器Compl、電流比較器Comp2電壓比較器和與門ANDl，Compl的正負(fù)輸入端分別連接充電端VBAT與參考電壓端VRl (即第一參考電壓端)，進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果，當(dāng)充電端VBAT電壓高于參考電壓端VRl電壓(例如參考電壓端VRl的電壓為4.1V)時(shí)，所述電壓比較器Compl輸出為高電平。電流比較器Comp2的正負(fù)輸入端分別連接參考電流端IRl和采樣信號(hào)端Isen，當(dāng)充電電流即采樣信號(hào)端Isen的電流小于參考電流端IRl的電流時(shí)，所述電流比較器Comp2輸出也為高電平，與門ANDl的兩輸入端分別連接所述電壓比較器Compl和電流比較器Comp2的輸出端，在所述電壓比較器Compl和電流比較器Comp2的輸出端均輸出高電平時(shí)，所述與門ANDl輸出端即狀態(tài)端A端(即第一狀態(tài)判斷單元的輸出端)為高電平，表示電池充滿狀態(tài)。
[0034](2)第二狀態(tài)判斷單元，電壓比較器Comp3的正負(fù)輸入端分別連接參考電壓端VR2和充電端VBAT，當(dāng)充電端VBAT的電壓低于參考電壓端VR2的電壓(即第二參考電壓端，例如參考電壓端VR2的電壓為2V)時(shí)，所述電壓比較器Comp3輸出端即為狀態(tài)端B端(即第二狀態(tài)判斷單元的輸出端)，且為高電平，表示短路狀態(tài)。
[0035](3)第三狀態(tài)判斷單元，或非門NORl的兩輸入端分別連接所述狀態(tài)端A端和B端，狀態(tài)端A端為低電平且狀態(tài)端B端為低電平時(shí)，所述或非門NORl的輸出端即狀態(tài)端C端(即第三狀態(tài)判斷單元的輸出端)輸出為高電平，表示處于正常充電狀態(tài)。
[0036](4)第四狀態(tài)判斷單元，電壓比較器Comp4的正負(fù)輸入端分別連接電源輸入端VCHG和參考電壓端VE，當(dāng)電源輸入端VCHG的電壓低于參考電壓端VE的電壓(例如參考電壓端VE的電壓為3.5V)時(shí)，所述比較器Comp4的輸出為低電平，當(dāng)電源輸入端VCHG的電壓大于參考電壓端VE的電壓時(shí)，所述電壓比較器Comp4的輸出端連接計(jì)時(shí)器TM的時(shí)鐘端EN端，當(dāng)所述電壓比較器Comp4的輸出端信號(hào)為高電平，計(jì)時(shí)器TIM開始計(jì)時(shí)，如果預(yù)設(shè)時(shí)間未計(jì)滿(例如預(yù)設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)間為10小時(shí))前，所述計(jì)時(shí)器TIM的復(fù)位端RST端，即狀態(tài)端A端的信號(hào)變?yōu)楦唠娖剑瑒t計(jì)時(shí)器TIM輸出端，即狀態(tài)端D端(即第四狀態(tài)判斷單元的輸出端)被復(fù)位為低電平；如果計(jì)時(shí)器復(fù)位端RST端為低電平，即未被復(fù)位時(shí)，所述計(jì)時(shí)器TIM的預(yù)設(shè)時(shí)間計(jì)滿，輸出端即狀態(tài)端D端變?yōu)楦唠娖?，表示電池為壞電池，超時(shí)也無法充滿。
[0037](5)第五狀態(tài)判斷單元，反相器INVl的輸入端連接所述比較器Comp4的輸出端，反相器INVl的輸出端即為狀態(tài)端E端(即第五狀態(tài)判斷單元的輸出端)，所述比較器Comp4輸出的低電平經(jīng)過反相器INVl后的輸出為高電平，即E端為高電平時(shí)，表示充電器輸入電壓異?；蛭床迦氤潆娖鳌?br>
[0038]根據(jù)上述描述可知，所述狀態(tài)判斷電路U22能夠根據(jù)電源輸入端VCHG、充電端VBAT和采樣信號(hào)端Isen的信號(hào)判斷出五種工作狀態(tài)，分別為:處于第一狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)端A端為高電平，其余狀態(tài)端B、C、D、E端為低電平；處于第二狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)端B端為高電平，其余狀態(tài)端A、C、D、E端為低電平；處于第三狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)端C端為高電平，其余狀態(tài)端A、B、D、E端為低電平；處于第四狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)端D端為高電平，其余狀態(tài)端A、B、C、E端為低電平；處于第五狀態(tài)時(shí)，狀態(tài)端E端為高電平，其余狀態(tài)端A、B、C、D端為低電平。
[0039]如圖4中所示，為圖2中驅(qū)動(dòng)電路U24的電路原理圖，所述驅(qū)動(dòng)電路包括切換開關(guān)單元和一個(gè)驅(qū)動(dòng)開關(guān)，所述切換開關(guān)單元可以如本實(shí)施例中所示，采用五個(gè)獨(dú)立的切換開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5，也可以采用具有相同或相似功能的其他開關(guān)器件，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)用于驅(qū)動(dòng)外接指示器件，采用NMOS開關(guān)MN2實(shí)現(xiàn)，所述狀態(tài)端A、B、C、D、E端分別連接并控制切換開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5的切換控制端，所述切換開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5的輸出端都連接在NMOS開關(guān)麗2的柵極(即驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端)，所述切換開關(guān)S1、S2、S3、S4的輸入端分別連接電源輸入端VCHG、地端、振蕩器OSC的CLKl端、振蕩器OSC的CLK2端，所述振蕩器OSC的Ramp端經(jīng)過一個(gè)放大器OPl連接到所述切換開關(guān)S5的輸入端，即所述切換開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5的輸入端獲得了五種不同的狀態(tài)表示信號(hào)。所述NMOS開關(guān)麗2的漏極(即驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端)用于連接并驅(qū)動(dòng)外接的指示器件(例如發(fā)光二極管等)，即為L3端，源極經(jīng)電阻R4接地。
[0040]所述切換開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5根據(jù)從所述狀態(tài)判斷電路接收到的狀態(tài)信號(hào)，即狀態(tài)端A、B、C、D、E端的狀態(tài)信號(hào)，將對(duì)應(yīng)的五種狀態(tài)表示信號(hào)接通到切換開關(guān)S1、S2、S3、S4、S5的輸出端，進(jìn)而使所述NMOS開關(guān)麗2的漏極輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。當(dāng)狀態(tài)端A端為高電平時(shí)，狀態(tài)端B?E端都為低電平，此時(shí)切換開關(guān)SI導(dǎo)通，NMOS開關(guān)麗2的柵極經(jīng)所述切換開關(guān)SI接通電源輸入端VCHG，相當(dāng)于接入高電平信號(hào)，NMOS開關(guān)MN2處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，其L3端的電流大致由(UCHG-Uth) /r2決定，其中UCHG為電源輸入端VCHG的電壓，相當(dāng)于高電平信號(hào)，Uth為NMOS開關(guān)麗2的閾值電壓，r2為電阻R2的電阻值，此時(shí)與L3端相連的發(fā)光二極管LED3為常亮狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)端B端為高電平，其他狀態(tài)端都為低電平時(shí)，所述NMOS開關(guān)麗2的柵極經(jīng)所述切換開關(guān)S2被接地，相當(dāng)于接入低電平信號(hào)，所述NMOS開關(guān)MN2處于關(guān)斷狀態(tài)，L3端沒有電流經(jīng)過，此時(shí)與L3端相連的發(fā)光二極管LED3處于常滅狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)端C端為高電平、且其余狀態(tài)端都為低電平時(shí)，所述NMOS開關(guān)MN2的柵極經(jīng)所述切換開關(guān)S3接通振蕩器OSC的CLKl端信號(hào)，CLKl端輸出為較慢頻率(例如頻率范圍為0.1赫茲?I赫茲)的方波信號(hào)，此時(shí)與L3端相連的發(fā)光二極管LED3處于以較慢頻率閃爍狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)端D為高電平、且其他信號(hào)端為低電平時(shí)，所述NMOS開關(guān)麗2的柵極經(jīng)所述切換開關(guān)S4接通振蕩器OSC的CLK2端信號(hào)，CLK2端輸出為較快頻率(例如頻率范圍為I赫茲?50赫茲)的方波信號(hào)，此時(shí)與L3端相連的發(fā)光二極管LED3處于以較快頻率閃爍狀態(tài)。當(dāng)狀態(tài)端E為高電平、且其余狀態(tài)端都為低電平時(shí)，所述NMOS開關(guān)MN2的柵極經(jīng)所述切換開關(guān)S5被連接到運(yùn)算放大器OPl的輸出端，所述振蕩器的一個(gè)輸出端Ramp端連接在所述運(yùn)算放大器OPl的同向輸入端，所述運(yùn)算放大器OPl的反向輸入端連接在所述NMOS開關(guān)的源極和所述反饋電阻R4之間，所述運(yùn)算放大器OPl控制電阻R4上的電壓等于所述振蕩器OSC的Ramp端輸出的三角波信號(hào)，由于L3端的電流等于電阻R4的電流，等于URamp/r4，其中URamp為Ramp端輸出的電壓值，r4為電阻R4的電阻值。當(dāng)Ramp信號(hào)為三角波時(shí)，URamp逐漸變化，處于逐漸變大和逐漸變小的交替變化過程，此時(shí)與L3端相連的發(fā)光二極管LED3的電流也處于逐漸變大和逐漸變小的交替變化過程，使LED3亮度呈現(xiàn)逐漸緩變過程。
[0041]圖5為具有圖2中充電管理電路的充電器的電路原理圖，充電管理電路U2通過VBAT端向電池BAT充電，通過L3端連接并驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED3，實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前的充電狀態(tài)的顯示，所述發(fā)光二極管LED3還連接有一個(gè)上拉電阻R3。此外，所述LED3的驅(qū)動(dòng)電流也可以由充電管理電路內(nèi)部的電阻R4來設(shè)定和調(diào)節(jié)，因此，所述電阻R3可省略，有助于進(jìn)一步減小充電器的成本和減小電路板空間。此外，所述發(fā)光二極管LED3也可以采用其他指示器件代替，以人的視力和聽力便于區(qū)分為選擇標(biāo)準(zhǔn)。
[0042]根據(jù)上述描述可知，本實(shí)用新型的所述充電管理電路U2只有一個(gè)端口 L3端來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED3，指示狀態(tài)包括:(I) L3端處于斷路狀態(tài)，發(fā)光二極管LED3處于熄滅狀態(tài)。(2)L3端處于以某一較慢頻率開關(guān)頻率(例如頻率范圍:0.1赫茲?I赫茲)不斷開關(guān)狀態(tài)，發(fā)光二極管LED3處于相應(yīng)的以較慢頻率閃爍狀態(tài)。(3)L3端處于某一較快開關(guān)頻率(例如頻率范圍:1赫茲?50赫茲)不斷開關(guān)狀態(tài)，發(fā)光二極管LED3處于相應(yīng)的以較快頻率閃爍狀態(tài)。(4)L3端處于常接地狀態(tài)，發(fā)光二極管LED3處于常亮狀態(tài)。(5)L3端輸出三角波信號(hào)，發(fā)光二極管LED3處于緩慢的由暗變亮、然后由亮變暗的交替漸變狀態(tài)。
[0043]根據(jù)上述優(yōu)選實(shí)施例，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以任意定義不同充電狀態(tài)下的顯示效果，即可以將狀態(tài)判斷電路的輸出的狀態(tài)端A、B、C、D、E端與所述驅(qū)動(dòng)電路輸入的狀態(tài)端A、B、C、D、E端根據(jù)需要任意匹配，例如狀態(tài)判斷電路的輸出的狀態(tài)端A端連接所述驅(qū)動(dòng)電路輸入的狀態(tài)端C端，即，當(dāng)電池充滿狀態(tài)時(shí)，發(fā)光二極管LED3以較慢頻率閃爍來表示。
[0044]作為上述實(shí)施例的簡化，上述優(yōu)選實(shí)施例中，所述狀態(tài)判斷電路中的五個(gè)狀態(tài)判斷單元，可以根據(jù)實(shí)際需要選用其中的三個(gè)或四個(gè)，對(duì)應(yīng)的，所述驅(qū)動(dòng)電路也選取相應(yīng)數(shù)量的切換開關(guān)，以及與所述切換開關(guān)輸入端相連接的狀態(tài)表示信號(hào)。
[0045]例如，僅選用第一、第二、第三狀態(tài)判斷單元對(duì)應(yīng)的連接切換開關(guān)S1、S2、S3，此時(shí)，具有如下的三種狀態(tài)表示。
[0046](I)當(dāng)狀態(tài)端A端為高電平，其他狀態(tài)端為低電平時(shí)，NMOS開關(guān)麗2的柵極為高電平，NMOS開關(guān)MN2處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，L3端處于常接地狀態(tài)，LED3表現(xiàn)為常亮。(2)當(dāng)狀態(tài)端B端為高電平，其他狀態(tài)端都為低電平時(shí)，所述NMOS開關(guān)麗2的柵極為接地，相當(dāng)于接入低電平信號(hào)，所述NMOS開關(guān)MN2處于關(guān)斷狀態(tài)，L3端沒有電流經(jīng)過，L3端處于斷路狀態(tài)，發(fā)光二極管LED3處于熄滅狀態(tài)。(3)當(dāng)狀態(tài)端C端為高電平、且其余狀態(tài)端都為低電平時(shí)，所述NMOS開關(guān)MN2的柵極接通振蕩器OSC輸出的方波信號(hào)，L3端處于以某一頻率(例如頻率范圍:0.1赫茲?50赫茲)不斷開關(guān)狀態(tài)，LED3表現(xiàn)為閃爍狀態(tài)。
[0047]其他的實(shí)施方式可以依此類推。當(dāng)然，如果設(shè)計(jì)的狀態(tài)判斷電路具有六個(gè)或更多的狀態(tài)端，即能夠判斷出六個(gè)或更多的狀態(tài)，也可以相應(yīng)的增加所述切換開關(guān)的個(gè)數(shù)，以及與所述切換開關(guān)輸入端相連接的狀態(tài)表示信號(hào)種類。例如，現(xiàn)有的充電控制電路產(chǎn)生的充電電流，包括預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電三種模式，也可對(duì)預(yù)充電、恒流充電、恒壓充電三種充電狀態(tài)區(qū)分表不。
[0048]以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的充電管理電路及充電器進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種充電管理電路，包括依次連接的用于控制產(chǎn)生充電電流的充電控制電路和用于判斷當(dāng)前充電狀態(tài)的狀態(tài)判斷電路，其特征在于:還包括用于驅(qū)動(dòng)外接指示器件的驅(qū)動(dòng)電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括切換開關(guān)單元和一個(gè)驅(qū)動(dòng)開關(guān)，所述切換開關(guān)單元的切換控制端與所述狀態(tài)判斷電路相連接，所述切換開關(guān)單元的輸入端用于接入至少三種不同的狀態(tài)表示信號(hào)，所述切換開關(guān)單元的輸出端連接在所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接所述外接指示器件，所述切換開關(guān)單元根據(jù)從所述狀態(tài)判斷電路接收到的狀態(tài)信號(hào)，將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)表示信號(hào)接通到所述切換開關(guān)單元的輸出端，進(jìn)而使所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電管理電路，其特征在于:所述切換開關(guān)單元包括與所述輸入端數(shù)量相應(yīng)的切換開關(guān)，所述狀態(tài)判斷電路具有與所述切換單元輸入端數(shù)量相應(yīng)的狀態(tài)端，所述切換開關(guān)單元的輸入端作為各切換開關(guān)的輸入端，分別與所述狀態(tài)判斷電路的各狀態(tài)端對(duì)應(yīng)連接，所述各切換開關(guān)根據(jù)從所述狀態(tài)判斷電路接收到的狀態(tài)信號(hào)，對(duì)應(yīng)的接通其中的一個(gè)切換開關(guān)，將對(duì)應(yīng)的狀態(tài)表示信號(hào)接通到所述切換開關(guān)單元的輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電管理電路，其特征在于:所述充電控制電路的充電端和采樣信號(hào)端分別與所述狀態(tài)判斷電路的充電端和采樣信號(hào)端相連接； 所述狀態(tài)判斷電路包括第一狀態(tài)判斷單元、第二狀態(tài)判斷單元和第三狀態(tài)判斷單元，所述第一狀態(tài)判斷單元包括第一電壓比較器、電流比較器和與門，所述電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接充電端和與第一參考電壓端，所述電流比較器的正負(fù)輸入端分別連接參考電流端和所述采樣信號(hào)端，所述第一電壓比較器和電流比較器的輸出端分別與所述與門的兩輸入端相連，所述與門的輸出端為第一狀態(tài)判斷單元的輸出端；所述第二狀態(tài)判斷單元包括第二電壓比較器，所述第二電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接第二參考電壓端和所述充電端，所述第二電壓比較器的輸出端為所述第二狀態(tài)判斷單元的輸出端；所述第三狀態(tài)判斷單元包括一個(gè)或非門，所述或非門的兩輸入端分別連接所述第一狀態(tài)判斷單元和第二狀態(tài)判斷單元的輸出端，所述或非門的輸出端為所述第三狀態(tài)判斷單元的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電管理電路，其特征在于:所述狀態(tài)判斷單元包括第四狀態(tài)判斷單元，所述第四狀態(tài)判斷單元包括第三電壓比較器和一個(gè)計(jì)時(shí)器，所述第三電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接電源輸入端和第三參考電壓端，輸出端連接所述計(jì)時(shí)器的時(shí)鐘端，所述第一狀態(tài)判斷單元的輸出端連接所述計(jì)時(shí)器的復(fù)位端，所述計(jì)時(shí)器的輸出端為所述第四狀態(tài)判斷單元的輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電管理電路，其特征在于:所述狀態(tài)判斷單元包括第五狀態(tài)判斷單元，包括第三電壓比較器和一個(gè)反相器，所述第三電壓比較器的正負(fù)輸入端分別連接電源輸入端和第三參考電壓端，輸出端連接所述反相器的的輸入端，所述反相器的輸出端為第五狀態(tài)判斷單元的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電管理電路，其特征在于:所述狀態(tài)表示信號(hào)為高電平信號(hào)、低電平信號(hào)、一種或多種頻率的方波信號(hào)、一種或多種頻率的三角波信號(hào)中的至少三種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電管理電路，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電路中還包括一個(gè)用于輸出所述狀態(tài)表示信號(hào)的振蕩器，所述振蕩器輸出包括一種或多種頻率的方波信號(hào)，或/和一種或多種頻率的三角波信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的充電管理電路，其特征在于: 在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述低電平信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)截止； 在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述高電平信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)導(dǎo)通； 在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述方波信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)以相應(yīng)的頻率在導(dǎo)通和截止之間切換； 在作為狀態(tài)表示信號(hào)的所述三角波信號(hào)，經(jīng)所述切換開關(guān)單元被連接至驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)以相應(yīng)的頻率提供逐漸變大和逐漸變小的交替變化電流。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的充電管理電路，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電路中的驅(qū)動(dòng)開關(guān)為NMOS開關(guān)，所述NMOS開關(guān)的柵極作為所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的操作端，所述NMOS開關(guān)的漏極作為所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端，所述NMOS開關(guān)的源極經(jīng)過一個(gè)反饋電阻接地，所述振蕩器的其中一個(gè)輸出端連接在一個(gè)運(yùn)算放大器的一個(gè)輸入端，所述運(yùn)算放大器的另一輸入端連接在所述NMOS開關(guān)的源極和所述反饋電阻之間，所述運(yùn)算放大器的輸出端與所述切換開關(guān)單元的輸入端相連。
10.一種具有上述權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述充電管理電路的充電器，其特征在于:包括一個(gè)發(fā)光二極管，所述驅(qū)動(dòng)開關(guān)的驅(qū)動(dòng)端連接并驅(qū)動(dòng)所述發(fā)光二極管。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK204167970SQ201420686050
【公開日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】王釗 申請(qǐng)人:無錫中星微電子有限公司